我国冻土地下冰的过程及特点

我国冻土地下冰的过程及特点


发布日期: 2016-10-24 更新日期: 2016-12-13 编辑:zhangxiang 浏览次数: 6207

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摘要: 冻土水文 冻土地下冰 相关链接 冻土水文 冻土水文特征取决于冻土的不透水性、活动层的冻融过程以及地下冰的水量释放与储存作用。流域的蓄水,包括流域积雪的积累、流域(活动层内)融水的渗透和地下冰的生长。因此,多年冻土对径流过程的调节表现为地下冰对径流的调节...

冻土水文

冻土水文特征取决于冻土的不透水性、活动层的冻融过程以及地下冰的水量释放与储存作用。流域的蓄水,包括流域积雪的积累、流域(活动层内)融水的渗透和地下冰的生长。因此,多年冻土对径流过程的调节表现为地下冰对径流的调节、活动层的冻融过程对径流的调节、下伏多年冻土对径流的阻隔三个方面。

冻土地下冰

由于多年冻土的不透水性以及温度梯度下的水分迁移,一般在多年冻土上限附近存在大量的地下冰。据估计,地下冰储量超过全球山地冰川的储水量,山地冰川只占全球淡水资源的0.12%,而冻土地下冰则为0.86%。青藏公路沿线多年冻土的平均厚度为38.8m,平均含水量为17%,初步估算青藏高原多年冻土区地下冰的总储量约为9528km3,约为中国冰川资源量的1.7倍。有关地下冰融化对河流的补给作用,由于缺乏有效的观测资料,目前还无法给出比较准确的结果,国际上对此问题的研究也处在猜测阶段。山地冰川的更新期只有几十年到千年,而地下冰的更新期则长达万年,因此,地下冰对区域水资源的影响比较有限。

我国科学家对沿青藏公路/铁路多年冻土区的数千个钻孔资料作了仔细筛选,并对其中的697个钻孔剖面的地下冰分布状况和其中9261个质量含水量的分布特征进行了分析,并依据地下冰的水平分布特征,将青藏公路/铁路沿线的多年冻土划分成少冰冻土、多冰冻土、富冰冻土、饱冰冻土和含土冰层5个含冰量类别。

气候变化对活动层内地下水位、冻融面的作用,直接影响冻土区水文过程。到2050年,青藏高原多年冻土面积退化将可能导致约1560亿〜2490亿m3的地下冰水当量逐渐释放;到2050年,活动层融化深度增加20〜40cm将可能导致1040亿〜2190亿m3的地下冰转化为液态水;未来50年冻土退化释放的水当量将达26⑻亿〜5700亿m3。估计平均每年从青藏高原多年冻土中由地下冰转化成的液态水资源将达到50亿〜110亿m3,这一估计有待进一步的考证。


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